Question

1．閱讀材料，回答問題．
材料一：1869年，俄國科學(xué)家門捷列夫?qū)σ寻l(fā)現(xiàn)的元素進(jìn)行研究，制作了元素周期表（右表是其片斷），并在他的元素周期表中留下了許
多空位代表尚未發(fā)現(xiàn)的新元素，其中就預(yù)言了“類鋁”這種新元素．
材料二：1875年，法國化學(xué)家布瓦博德朗公布了他發(fā)現(xiàn)的新元素鎵
（元素符號(hào)為Ga）的性質(zhì)：鎵是銀白色金屬，密度為4.7g•cm^-3，能
與沸水劇烈反應(yīng)，生成氫氣和氫氧化鎵．不久，他收到門捷列夫的來信稱：“鎵就是我預(yù)言的‘類鋁’，其密度應(yīng)在5.9～6.0g•cm^-3之間．”
材料三：1876年，布瓦博德朗將金屬鎵提純后測(cè)得鎵的密度為5.94g•cm^-3，從而驗(yàn)證了元素周期表的正確性．隨后科學(xué)家根據(jù)元素周期表的空位，按圖1索驥，發(fā)現(xiàn)了許多新元素．目前金屬鎵廣泛用
于制造半導(dǎo)體材料．鎵的原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，常見化合價(jià)為+3．
（1）鎵原子的質(zhì)子數(shù)為31，其最外層電子數(shù)為3．
（2）請(qǐng)根據(jù)上述材料，總結(jié)金屬鎵的有關(guān)知識(shí)．
用途：制造半導(dǎo)體材料；
物理性質(zhì)：銀白色金屬，密度為5.94g•cm^-3；
化學(xué)性質(zhì)：2Ga+6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ga（OH）₃+3H₂↑（用化學(xué)方程式表示）．
（3）氫氧化鎵與氫氧化鈉都具有堿的性質(zhì)，則氫氧化鎵與稀硫酸反應(yīng)生成的鹽的化學(xué)式為Ga₂（SO₄）₃ ．
（4）請(qǐng)從上述周期表片斷中找出硅元素的一種數(shù)據(jù)，并指出其含義：相對(duì)原子質(zhì)量為28.09 或 質(zhì)子數(shù)（原子序數(shù)、核電荷數(shù)）為14．
（5）上述材料中，科學(xué)家所使用的研究方法及其關(guān)系是化學(xué)研究方法有理論研究和實(shí)驗(yàn)研究，化學(xué)理論研究要得到實(shí)驗(yàn)研究的驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)在原子中，質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，進(jìn)行解答；離原子核最遠(yuǎn)的是最外層，依據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖即可解答；
（2）物質(zhì)的色、味、態(tài)、熔、沸點(diǎn)、密度、硬度、水溶性等屬于物理性質(zhì)；物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)包括可燃性、氧化性、還原性、穩(wěn)定性、酸性、堿性、熱解性等，通常描述的語句中有能、可以、可等字眼兒進(jìn)行解答；
（3）由于鎵常見化合價(jià)為+3，硫酸根的根價(jià)為-2，利用十字交叉法即可寫出化學(xué)式．
（4）根據(jù)元素周期表中的一個(gè)小格所提供的信息，進(jìn)行解答；
（5）依據(jù)題意進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）根據(jù)在原子中，質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知鎵元素原子的質(zhì)子數(shù)為：31；
最外層電子數(shù)為：3；
（2）根據(jù)物質(zhì)的色、味、態(tài)、熔、沸點(diǎn)、密度、硬度、水溶性等屬于物理性質(zhì)，從題中可知
鎵的物理性質(zhì)為：鎵是銀白色金屬，密度為5.94g•cm^-3；
根據(jù)鎵能與沸水劇烈反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鎵反應(yīng)化學(xué)方程式為：2Ga+6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ga（OH）₃+3H₂↑；
根據(jù)目前金屬鎵廣泛用于制造半導(dǎo)體材料，可知鎵的用途為：制造半導(dǎo)體材料；
（3）由于鎵常見化合價(jià)為+3，硫酸根的根價(jià)為-2，利用十字交叉法寫出硫酸鎵的化學(xué)式為：Ga₂（SO₄）₃；
（4）根據(jù)元素周期表中的一個(gè)小格所提供的信息可知：相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）為28.09或質(zhì)子數(shù)（原子序數(shù)、核電荷數(shù)）為14；（5）根據(jù)題意：鎵能與沸水劇烈反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鎵，可推斷：鎵元素的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用了實(shí)驗(yàn)研究方法；
①考生能從兩種以上化學(xué)研究方法進(jìn)行說明即可：
如：化學(xué)研究方法有理論研究和實(shí)驗(yàn)研究
化學(xué)理論研究要得到實(shí)驗(yàn)研究的驗(yàn)證
化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究為理論研究提供依據(jù)
化學(xué)理論研究為化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究提供了方向
②考生能從一種化學(xué)方法或具體方法進(jìn)行說明也可，
如：化學(xué)研究可以使用理論和推理的方法
化學(xué)研究可以使用實(shí)驗(yàn)的方法
元素周期表研究使用了理論（模型、猜想）的研究方法
鎵元素的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用了實(shí)驗(yàn)研究方法．
答案（1）31； 3；（2）制造半導(dǎo)體材料；　銀白色金屬，密度為5.94 g•cm^-3；　2Ga+6H₂O=2Ga（OH）₃+3H₂↑；（3）Ga2（SO₄）₃；（4）相對(duì)原子質(zhì)量為28.09[或質(zhì)子數(shù)（或原子序數(shù)、核電荷數(shù)）為14]；（5）化學(xué)研究方法有理論研究和實(shí)驗(yàn)研究，化學(xué)理論研究要得到實(shí)驗(yàn)研究的驗(yàn)證．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生根據(jù)題中所給的信息及所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析解題的能力，注意書寫化學(xué)方程式的寫配標(biāo)等．